《表4 不同方法制备的催化剂的催化性能比较(光照6 min)》

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《尖晶石型金属氧化物的制备及光催化有机污染物降解:综述》

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Bouchaaba等[79]将Co（NO3）2和Sn O2溶解在硝酸溶液中，采用旋转蒸发的方法除去溶剂并反硝化，最后研磨、焙烧制得尖晶石型CO2Sn O4纳米材料。实验结果表明该材料的禁带宽度为1.7 e V，且该催化剂可吸收可见光的能量。实验证实其在太阳光照射下，对中性红的催化降解率达85%。由于Zn2Sn O4的禁带较宽（3.59 e V），Yan等[80]用化学沉积法将禁带为1.85 e V的BiOI与Zn2Sn O4复合，制得具有异质结构的光催化剂（BiOI/Zn2Sn O4）。他们发现BiOI/Zn2Sn O4既可吸收可见光，亦可吸收紫外光。在光的照射下BiOI/Zn2Sn O4对双酚A、亚甲基蓝和罗丹明B的光催化降解活性大幅提高，明显高于纯BiOI和纯Zn2Sn O4的催化活性。实验结果表明当BiOI的复合量达到35%时，其光催化活性最高，即对亚甲基蓝、双酚A和罗丹明B的催化降解率均接近100%。同时，他们发现BiOI/Zn2Sn O4的结构在反应前后没有改变，表明该催化剂具很有好的稳定性及可重复使用性。机理分析表明（见图8），由于n型Zn2Sn O4的导带电位比p型BiOI的更负，在可见光照射下，只有BiOI能被激发产生电子-空穴。在异质结构的BiOI和Zn2Sn O4内场的影响下，BiOI导带上的光电子被转移到Zn2Sn O4的导带上，而空穴仍保留在BiOI的价带上。但在紫外光照射下，BiOI导带上的光生电子会转移到Zn2Sn O4的导带上，而Zn2Sn O4价带上的空穴又转移到BiOI的价带上，导致光生电子和空穴的有效分离，进而使BiOI/Zn2Sn O4的光催化活性显著提高。并且，光生电子被O2分子捕获产生的·O2-或·OH活性物种可与污染物发生反应；而空穴亦可分解吸附在催化剂表面的污染物或与·O2-反应产生1O2活性物种，1O2又可继续参加降解反应。Yuan等[81]借助微波-水热法制备了Zn Ga2O4纳米粒子。他们为了克服纳米粒子的形状不规则及易发生团聚的问题，采用尿酸作为沉淀剂、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂，制得高分散、均匀、平均粒度为16.2 nm的纳米粒子，该材料具有70.0 m2/g的比表面积。同时，他们发现加与不加表面活性剂得到的Zn Ga2O4纳米粒子的光催化活性明显不同。对亚甲蓝的光催化实验结果表明，光照18 min，加CTAB制得的Zn Ga2O4纳米粒子催化亚甲蓝的降解率为98%，而不加CTAB制得的Zn Ga2O4纳米粒子催化亚甲蓝的降解率仅为88%。同时，与商业化的光催化剂P25（德固赛公司）及文献[80]报道的Zn Ga2O4纳米粒子的催化性能进行比较（见表4），发现他们制备的Zn Ga2O4纳米粒子的催化活性优于已报道的催化剂的催化性能。